VMWare虚拟环境架构下的备份方式

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　　在VMware虛擬環境架構中，常見的備份主要有四種，分別為：傳統備份方式、VMware Consolidated Backup (VCB)、VMware Data Recovery (VDR)、儲存裝置備份方式。

　　傳統備份方式：
這種備份方式是將每一個虛擬機器當作實體機器來看待，在每個虛擬機器中安裝所需要的備份代理程式，並透過既有的成熟備份方案進行作業。優點：

• 可沿用過去所使用的備份解決方案。
  
• 減少資訊管理人員額外的備份教育訓練需求。
  

　　缺點：

• 因為需要在每個虛擬機器安裝備份代理程式，傳統的計價方式可能會造成成本過高。
  
• 備份時將嚴重影響線上機器的運作效能（包含其他在同一部實體主機上的虛擬機器）。
  
• 無法充分利用HA、DRS、vMotion等技術帶來的好處。
  
• 還原可靠度備受考驗，需不斷進行災害復原演練確保還原作業可行。
  

　　簡單說明如下圖：


　　VCB備份方式：
VMware Consolidated Backup (VCB)為VMWare所提供的一組Framework，可透過第三方備份軟體（如：Symantec Back EXEC 2010、Vizioncore vRanger Pro、Veeam、PHD esXpress）或VCB指令，並結合虛擬機器快照及FC / iSCSI傳輸技術來進行備份作業。
其備份動作簡述如下：

• 凍結虛擬機器，並進行應用程式一致性備份(VSS)。
  
• 進行虛擬機器快照作業。
  
• 解凍虛擬機器。
  
• 將快照檔案載入至備份代理伺服器。
  
• 執行備份作業。
  
• 移除虛擬機器快照檔案。
  

　　使用VCB備份方式帶來的優點很多，簡述如下：

• 透過備份代理伺服器，可減低ESX主機的負載（甚至可達到零負載）。
  
• 不需要在每個虛擬機器上安裝備份代理程式，可減輕管理負擔及減少軟體授權費用。
  
• 透過SAN的傳輸，可大幅減少備份時的網路負載。
  
• 可做到映像層級及檔案層級的備份，亦即可完整備份整個系統，也可還原單一檔案。
  
• 減少備份所需的時間。
  

　　依照系統架構的不同，VCB運作的方式可分為三種，分別為SAN模式、Hot Add模式、NBD模式，簡述如下：
　　VCB SAN模式：

• 需要有SAN儲存裝置架構。
  
• 備份代理伺服器直接透過FC / iSCSI讀取SAN資料內容。
  
• 效能最高、系統負載最小、不會產生額外網路流量。
  

　　簡單說明如下圖：


　　VCB Hot Add模式：

• 使用虛擬機器作為備份代理伺服器。
  
• 無需將儲存裝置的LUN對應到備份代理伺服器。
  
• 可備份該ESX主機上的本機磁碟區及NAS存放裝置（如需備份多台ESX主機上的儲存裝置，需在各ESX主機上安裝備份代理伺服器）。
  
• 會消耗ESX主機資源，備份效能低於SAN模式。
  

　　簡單說明如下圖：


　　VCB NBD模式：

• 無SAN儲存裝置架構。
  
• 透過網路進行備份傳輸（支援加密傳輸模式）。
  
• 備份代理伺服器可安裝於實體機器或虛擬機器。
  
• 效能低於SAN模式及Hot Add模式，但仍高於傳統備份方式。
  

　　簡單說明如下圖：

　　
　　VDR備份方式：
VMware Data Recovery (VDR)為VMWare自vSphere開始加入的一項備份軟體。
提供於vSphere Essentials Plus、Advanced、Enterprise、Enterprise Plus，其備份原理類似於VCB，支援100個虛擬機以下的備份，適合於中小型的虛擬環境中使用。
VDR為運作於虛擬環境中的虛擬主機，透過VMWare提供的OVF格式進行安裝佈署，其作業系統平台為CentOS Linux。
優點如下：

• 無需額外的軟體及備份代理程式費用，很適合中小型環境使用。
  
• 虛擬機器無需安裝任何備份代理程式。
  
• 支援增量備份方式（強制啟用）。
  
• 整合vCenter Server排程備份作業。
  
• 提供資料重複刪除技術（磁碟映像等級）。
  
• 可進行檔案層級還原（實驗階段，僅支援Windows平台）。
  

　　缺點如下：

• 只支援本機、NAS儲存裝置、SAN儲存裝置，不支援磁帶備份。
  
• 至多同時支援兩個目標儲存區。
  
• 目標儲存區容量限制（網路磁碟500GB、本機磁碟1TB）。
  
• 只支援vSphere主機，無法支援ESX 3.5主機。
  

　　儲存裝置備份方式：
透過SAN儲存裝置的複寫機制進行備份，如NetAPP SnapMirror、IBM Enhanced Remote Mirroring、Metro Mirror等，透過此種備份方式可達到最佳的備份效能，並能透過VMWare Site Recovery Manager完成異地備援架構。
儲存裝置備份一般分為三種方式，簡述如下：
同步複製模式：

• 主站點需收到遠端站點的I/O回報後，才算完成整個I/O作業。
  
• 同步模式適用於高度資料保全要求或機房內部使用，此模式不會產生資料遺失。
  
• 因同步模式需等待遠端站點的I/O回報，因此整體運作效能較低，也會受限於頻寬及距離的限制。
  

　　非同步模式（無一致性）：

• 主站點完成I/O後即算完成整個I/O作業，不需等待遠端站點的回報。
  
• 非同步模式適用於大多數的情況。
  
• 不保證備援端與主站點有相同的I/O順序。
  
• 非同步模式斷線時可能會造成部分資料遺失，需視網路頻寬及距離而定。
  
• 非同步模式整體效能高於同步模式，亦較不受頻寬及距離的限制。
  

　　非同步模式（一致性）：

• 其運作方式與非同步模式（無一致性）相同，差別在於可保證備援端與主站點有相同的I/O順序。